Alla simuleringar som genomfördes tyder på en markant skillnad i avrinning och total volym som ett typiskt svenskt innerstadskvarter genererar under ett regn då gröna tak finns inom området i jämförelse om området består av traditionella plåttak. Detta illustrerar Figur 20 till Figur 31 i form av intensitet, procentuell reducering av avrinningen och totalvolym. Dock beror det starkt på vilken typ av regn systemet mottager enligt Palla et al. (2008) vilket även avspeglas i simuleringarna som utförts i detta arbete. För extremt intensiva regn som till exempel det modellerade regnet med en återkomsttid på 100 år blir det liten skillnad i avrinning till en början, men ger fortfarande en märkbar effekt gällande långsammare avrinning.
Med de parametrarna i Tabell 2 som används för konstruktion av ett grönt tak i modellen finns en lagringsvolym för motsvarande 16,9 mm regn, vilket är strax över den mängd nederbörd som hamnar inom området under en timme för ett 10-årigt regn med 120 minuter varaktighet. Däremot är det förutsatt att de gröna taken har ett begynnelsevärde på 0 % vattenmättnad, med endast det kvarvarande porvattnet vid slutförd dränering. Dräneringen och varaktigheten av avrinning i systemet tenderar då att förbli densamma då taken är mättade för alla sådana scenarion, eftersom de inte längre fyller sin huvudsakliga funktion att samla upp nederbörd vilket överensstämmer med analys enligt Hua-peng et al. (2013). Då de gröna takens lager är vattenfyllda visar simuleringar på en ytavrinning som avslutas 1,5 timme efter att det slutat regna.
Eftersom det simulerade regnet är ett blockregn och därmed inte tillåter intensitetsvariationer i nederbörd, kan det påverka modellens resultat eftersom de gröna taken bör få en varierad infiltration och dränering som kan tillåta taken att infiltrera en viss mängd vatten under en viss tidsperiod under variation av yttre faktorer. Detsamma gäller för avdunstning och vindhastighet, där konstanta värden för hela simuleringssperioden har använts. Även takets placering i förhållande till vidare upptagningsområde och utlopp kan påverka den totala genererade volymen och avrinningen. Den tid det tar tills att alla de impermeabla ytorna i området bidrar till avrinningen blir kortare ju längre bort från
Rydlinge, Widetun 46 utloppspunkten de gröna taken installerats. Även stora variationer på avstånd mellan de gröna taken och utlopp samt plåttak och utlopp bör påverka variationer i avrinningens intensitet vid utloppet.
Rydlinge, Widetun 47
7. Slutsatser
De beräknade retentionsfaktorerna och diagrammen för avrinningsvolymen från både det gröna taket och plåttaket visade att den reducerande förmågan av avrinningsvolymen från det gröna taket i Luleå är hög, med ett medelvärde för retention på 92 % för de studerade regnen. Att införa grön infrastruktur på fler områden i tätbebyggelser minskar de hårdgjorda ytorna vilket reducerar volymen vatten till dagvattenledningarna och risken för översvämningar kan således också minska.
De mindre ackumulerade metallmängderna i avrinningen från det gröna taket i jämförelse med avrinningen från plåttaket tyder på att det gröna taket fungerar som en sänka för luftföroreningar såsom tungmetaller. Däremot innehöll det gröna takets avrinning avsevärt högre halter av näringsämnena kväve och fosfor i jämförelse med plåttaket. Detta kan leda till problem med övergödning om stora mängder av dagvattnet från vegetationsklädda tak släpps ut till ett mindre vattendrag.
Utifrån de förhållanden som simuleringar har genomförts för, visar de på att en förhållandevis liten del gröna tak i ett bostadsområde kan ge signifikant inverkan på fördröjning av flödestoppar. Dessa flödestoppar kunde fördröjas upp mot ca en timme beroende på regnets intensitet och andelar gröna tak i studieområdet. Även volymreducering av ytavrinning för både medelkraftiga och kraftiga regn visades för samtliga simuleringar. Med en reducering av den totala utgående volymen dagvatten på 14,9 – 32,8 % med 25 – 75 % gröna tak i studieområdet, samt flödestoppar som reduceras med upp till en tredjedel med hjälp av 75 % gröna tak.
Då det gröna taket i Luleå är ett relativt nytt tak, etablerat 2013, krävs en längre studieperiod för att kunna fastställa prestandan för ett grönt tak i kalltempererat klimat. För att kunna jämföra resultatet med andra undersökningar är en utökad studieperiod, mer data och fungerande utrustning nödvändig. Även andra aspekter såsom eventuellt lägre energiförbrukning på grund av gröna taks isolerande effekt är ett område som bör undersökas vidare för gröna tak i kalltempererade klimat. För ett mer noggrant simuleringsresultat krävs mer indata som direkt kan reflektera de parametrar som förhåller sig vid det gröna taket som undersöks, samt de yttre parametrarna som påverkar.
Rydlinge, Widetun 49
8. Referenser
ALS Scandinavia AB. (2014a). Om ALS – Ackreditering. Hämtat från
<http://www.alsglobal.se/als-scandinavia/om-als> 4 april 2014
ALS Scandinavia AB. (2014b). V-2 bas grundämnen i sötvatten. Hämtat från < http://www.alsglobal.se/miljoe/paket/Vatten_2/Grundamnen_5/V-2-Bas-Grundamnen-i-sotvatten_2910> 1 april 2014
ALS Scandinavia AB. (2014c). V-3 bas grundämnen i förorenat vatten (efter uppslutning). Hämtat
från <
http://www.alsglobal.se/miljoe/paket/Vatten_2/Grundamnen_5/V-3b-Bas-Grundamnen-i-fororenat-vatten-efter-uppslutning_2970> 1 april 2014
Australian Government. (2006). Water Sensitive Urban Design - Technical Design Guidelines for
South East Queensland (Version 1). Moreton Bay Waterways and Catchments Partnership (the
Partnership) with assistance from consultants WBM Oceanics and Ecological Engineering. Berardi, U., GhaffarianHoseini, AH. och GhaffarianHoseini, A. (2013). State-of-the-art analysis of the environmental benefits of green roofs, Applied Energy, 115, 411-428
Berndtsson, J.C., Emilsson, T. och Bengtsson, L. (2006). The influence of extensive vegetated roofs on runoff water quality, Science of the Total Environment, 355, 48-63
Berndtsson, J.C. (2009). Green roof performance towards management of runoff water quantity and quality, Ecological Engineering, 36, 351-360
Berndtsson, J.C., Bengtsson, L. och Jinno, K. (2009). Runoff water quality from intensive and extensive vegetated roofs, Ecological Engineering, 35, 369-380
Berndtsson, J.C. (2010). Green roof performance towards management of runoff water quantity and quality: A review, Ecological Engineering, 36, 351-360
Bledsoe, B.P. (2002). Stream erosion potential and stormwater management strategies, Journal of
Water Resource Planning and Management, 128(6), 451-455
Bledsoe, B.P. och Watson, C.C. (2001). Effects of urbanization on channel instability, American
Rydlinge, Widetun 50 Carter, T.I. och Rasmussen, T.C. (2006). Hydrological behavior of vegetated roofs, Journal of the
American Water Resources Association, 38, 835-845
Changnon, S.A. och Westcott, N.E. (2002). Heavy rainstorms in Chicago: Increasing frequency, altered impacts, and future implications, Journal of the American Water Resources
Association, 38 (5), 1467-1475
Dunnet, N., Nagase, A., Booth, R. och Grime, P. (2008), Influence of vegetation composition on runoff in two simulated green roof experiments, Urban ecosyst, 11, 385-398
Getter, K.L., Rowe, D.B. och Andresen, J.A. (2007). Quantifying the effect of slope on extensive green roof stormwater retention, Ecological Engineering, 31, 225-231
Gnecco, I. Palla, A. Lanza, L.G. La Barbera, La. (2013). The Role of Green Roofs as a Source/sink of Pollutants in storm water Outflows, Water Resour Manag, 27, 4715-4730
Graceson, A., Hare, M., Monaghan, J. och Hall, N. (2013). The water retention capabilities of growing media for green roofs, Ecological Engineering, 61, 328-334
Gregoire, B.G. och Clausen, J.C. (2011). Effect of a modular extensive green roof on stormwater runoff and water quality, Ecological Engineering, 37, 693-699
Hua-peng, Q. Zhuo-xi, L. Guangtao, F. (2013). The effects of low impact development on urban flooding under different rainfall characteristics, journal of Environmental Management, 129, 577-585
Julian, J.P och Torres, R. (2006). Hydraulic erosion of cohesive river banks, Geomorphology, 76(1-2), 194-206
Larsson, S. (2014). Befolkningsstatistik. Hämtat från <
http://www.lulea.se/kommun--politik/fakta-kvalitet-jamforelser-och-statistik/befolkningsstatistik.html> 10 april 2014
Lenhard, H.A och Hunt, W.F. (2011). Evaluating four storm-water performance metrics with a North Carolina coastal plain storm-water wetland, Environmental Engineering, 137(2), 155-162 Lidström, V. (2012). Vårt vatten. Grundläggande lärobok i vatten- och avloppsteknik. Lund, Sverige. Institutionen för Kemiteknik. ISSN 1654-5117
Rydlinge, Widetun 51 Madrid, F. och Florido, M.C. (2010). Effect of the presence of composted biosolids on the metal immobilizing action in an urban soil, Journal of Hazardous Materials, 176, 792-798
Mentens, J., Raes, D. och Hermy, M. (2006). Green roofs as a tool for solving the rainwater runoff problem in the urbanized 21st century?, Landscape and Urban Planning, 77, 217-226 Palla, A. Berretta, C. Lanza, L.G. La Barbera, P. (2008). Modelling storm water control operated by green roofs at the urban catchment scale, Department of Civil, Environmental and
Architectural Engineering, University of Genoa, Via Montallegro 1, 16145 Genoa, Italy, 1-10
Razzaghmanesh, M., Beecham, S. och Kazemi, F. (2013). Impact of green roofs on stormwater quality in a South Australian urban environment, Science of Total Environment, 470-471, 651-659 Schroll, E., Lambrinos, J., Righetti, T. och Sandrock, D. (2011). The role of vegetation in regulating stormwater runoff from green roofs in a winter rainfall climate, Ecological Engineering, 37, 595-600
Stahre, P. (2008). Blue-green fingerprints in the city of Malmö, Sweden. Malmö, Sverige: VA SYD. Speak, A.F., Rothwell, J.J., Lindley, S.J. och Smith, C.L. (2012). Urban particle pollution reduction by four species of green roof vegetation in a UK city, Atmos Environ, 61, 283-93 Speak, A.F., Rothwell, J.J., Lindley, S.J. och Smith, C.L. (2013a). Rainwater runoff retention on an aged intensive green roof, Science of the Total Environment, 461-462, 28-32
Speak, A.F., Rothwell, J.J., Lindley, S.J. och Smith, C.L. (2013b). Metal and nutrient dynamics on an aged intensive green roof, Environmental Pollution, 184, 33-43
Spolek, G. (2008), Performance monitoring of three ecoroofs in Portland, Oregon, Urban
ecosyst, 11, 349-359
Stovin, V., Poë, S. och Beretta, C. (2013). A modelling study of long term green roof retention performance, Journal of Environmental Management, 131, 206-215
Swedish Environmental Protection Agency. (2000). Environmental quality criteria - Lakes and watercourses, Report 5050. Stockholm, Sverige. ISBN 91-620-5050-8
Rydlinge, Widetun 52 Teemusk, A. och Mander, Ü. (2007). Rainwater runoff quantity and quality performance from a greenroof: The effects of short-term events, Ecological Engineering, 30, 271-277
Tillinghast, E.D., Hunt, W.F, Jennings, P.E. och D’Arconte,P (2012). Increasing stream Geomorphic Stability Using Storm Water Control Measures in a Densely Urbanized Watershed, Journal of Hydrologic Engineering, 17, 1381-1388
Turer, D., Maynard, J.B. Sansalone, J.J., (2001). Heavy metal contamination in soils of urban highways: comparison between runoff and soil concentrations at Cincinnati, Ohio, Water Air
Pollut, 132, 293-314
Veg Tech AB (2014). Veg Tech, Sedumtak. Informationsblad, pdf.
Viklund, P. (2013). Dagvatten, Luleå kommun. Hämtat från <
http://www.lulea.se/boende--miljo/vatten-och-avlopp/avlopp/dagvatten.html 1a april 2014
Ågren, M. (2013). Förslag till hur en handlingsplan för grön infrastruktur kan tas fram på regional nivå. Naturvårdsverket. NV-03367-13
Rydlinge, Widetun 53
Bilagor
Bilaga 1
Tabell 10 Rapporteringsgränsvärden för analyspaketet V-2 bas Grundämnen i sötvatten (ALS Scandinavia AB, 2014b)
Analys av ämne Rapporteringssgränsvärde (µg/l)
Arsenik (As) 0,05 Kadmium (Cd) 0,002 Kobolt (Co) 0,005 Krom (Cr) 0,01 Koppar (Cu) 0,1 Molybden (Mo) 0,05 Nickel (Ni) 0,05 Bly (Pb) 0,01 Vanadin (V) 0,005 Zink (Zn) 0,2
Tabell 11 Rapporteringsgränsvärden för analyspaketet V-3b bas Grundämnen i förorenat vatten (efter uppslutning) (ALS Scandinavia AB, 2014c)
Analys av ämne Rapporteringsgränsvärde (µg/l)
Arsenik (As) 0,5 Kadmium (Cd) 0,05 Kobolt (Co) 0,2 Krom (Cr) 0,9 Koppar (Cu) 1 Molybden (Mo) 0,5 Nickel (Ni) 0,6 Bly (Pb) 0,5 Vanadin (V) 0,2 Zink (Zn) 4
Rydlinge, Widetun 54 Bilaga 2
Tabell 12 Analysmetoder (ALS Scandinavia AB)
Ämnesanalys Metod
Metaller (V-3b Bas)
Upplösning och analys av vattenprov, 12 ml prov och 1,2 ml HNO3
(suprapur) har behandlats i autoklav. Analys har skett enligt EPA-metoder (modifierade) 200.7 (ICP-AES) och 200.8 (ICP-SFMS).
NH4-N Analys enligt NH4-N CSN ISO 11732, CSN ISO 13395.
NO2 + NO3 som N CZ_SOP_D06__02_081_01 Bestämning av ammoniak, nitriter och